Quick PreviewFiguresFull TextFootno

Quick Preview
Figures
Full Text
Footnotes
References
Authors
Cited By
Keywords
Corrections
SECTION IINTRODUCTION
Free-space optics (FSO) is a cost-effective and high-bandwidth technique for transferring broadband services via point to point links. The way in which FSO transceivers operate is more or less the same as fiber optic ones; however, since laser signals are now transferred through the atmosphere, the path loss between the transmitter and the receiver becomes raised due to a plethora of pernicious factors that appear. Weather, propagation distance, scattering, absorption, turbulence, pointing error effects, laser wavelength, and data rates are some of the deterministic and random elements that contribute to the overall performance of an optical wireless link [1],[2].

Even if all the deteriorating factors play a significant role, designers and implementers should particularly take meteorological phenomena into consideration when they intend to deploy a robust FSO network in practice. Fog, snow, and rain cause the scattering of laser signals in the atmosphere. Scattering makes a portion of the light beam traveling from a source deflect away from the intended receiver. Another atmospheric effect under clear weather conditions is the turbulence induced by random changes in the atmospheric refractive index. As a result, random phase and irradiance fluctuations (scintillation) of the optical signals are observed at the receiver [3]. Furthermore, the FSO links also depend on the pointing error performance. Pointing errors occur due to mechanical misalignment or errors in tracking systems. Among all phenomena, fog brings about the greatest repercussions since it is constituted of small water droplets having dimensions near the size of infrared wavelengths. Snow and rain also influence the FSO performance, though their impact is significantly less than that of fog. Note that these weather phenomena rarely occur concurrently, and that helps in studying their effects separately [4],[5].

An efficacious solution to mitigate the impairments on the performance of FSO systems is to employ relay-assisted techniques. In a multi-hop transmission, the total transmission path is divided into smaller distances between relays or hops which suffer from less loss. At each relay, the received optical field is processed and forwarded to the next one. In that way, an effective serial relayed network can provide services at far distances [6]. The proper operation of multi-hop networks requires, however, the satisfaction of connectivity among its nodes. A network is said to be fully connected when a path exists from any node to another. The absence of any path between at least one source-destination pair means that the network is said to be disconnected [7]. A critical metric to characterize connectivity is the isolation probability, defined as the probability that a random node cannot communicate with any other nodes [8].

Connectivity seems to have a critical role in wireless networks since the emergence of possible outages in their operation is more frequent than in wireline systems. As the exploitation of the RF band is the common way to provide telecom services on air, the majority of current connectivity studies deals with the performance of radio, mobile, and wireless sensor networks. Typical studies of this kind include [9] and [10]. In the context of optical wireless networking there appears to be an absence of similar works in the open technical literature mainly because the interest in this specific field is nowadays in season. That was the key motivation for our team to start working on this subject, publishing the first papers in the area of ultraviolet communications (see [11] and [12]). However, connectivity issues are much more challenging in the case of FSO networks which suffer mainly from adverse weather conditions. To the best of the authors' knowledge, there does not exist a detailed analysis, and the present study aims to fill this gap.

The rest of the paper is organized as follows. Section II presents, in brief, the assumptions followed by the FSO network model under examination. It summarizes the fundamental concepts of the node isolation probability assuming that the nodes are distributed according to a realistic point-process distribution. It also describes the basic link budget equation focusing on the attenuation effects induced by the main meteorological phenomena including fog/haze, rain, and snow as well. The minimum transmission range of transceiver nodes under the action of the dominant weather effect on the link is finally derived. In Subsection II.C, we evaluate the number of transceivers for a given path-link in order to achieve reliable performance. We also examine the reverse case, i.e., find the service length assuming a known number of FSO transceivers. In all cases, proper parameter values corresponding to practical systems are taken into account. The analysis is completed by investig

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

อย่างรวดเร็วตัวเลขข้อความแบบเต็มเชิงอรรถอ้างอิงผู้เขียนอ้างโดยคำสำคัญการแก้ไขส่วน IINTRODUCTIONเลนส์เนื้อที่ (FSO) เป็นเทคนิคที่ประหยัด และแบนด์ วิดธ์สูงสำหรับบริการบรอดแบนด์การถ่ายโอนผ่านการเชื่อมโยงจุดไปยังจุด วิธีการ FSO ซึ่งทำงานรับส่งสัญญาณจะมากหรือน้อยเหมือนกับใยแก้วนำแสงคน อย่างไรก็ตาม เนื่องจากขณะนี้มีการโอนย้ายสัญญาณเลเซอร์ผ่านชั้นบรรยากาศ การสูญเสียเส้นทางระหว่างตัวส่งและตัวรับสัญญาณจะยกเนื่องจากโทษปัจจัยที่ปรากฏมากมาย สภาพอากาศ ระยะแพร่กระจาย โปรย ดูดซึม ความวุ่นวาย ชี้ผิดพลาดผล เลเซอร์ความยาวคลื่น และข้อมูลของได้ deterministic และสุ่มองค์ประกอบที่ส่งผลให้ประสิทธิภาพโดยรวมของการออปติคัลไร้สายเชื่อมโยง [1], [2]แม้ว่าปัจจัยขาด ๆ ทั้งหมดมีบทบาทสำคัญ นักออกแบบและสำหรับตัวใช้งานควรโดยเฉพาะอย่างยิ่งคำนึงถึงปรากฏการณ์อุตุนิยมวิทยาเมื่อต้องการปรับใช้เครือข่าย FSO ที่แข็งแกร่งในการปฏิบัติ หมอก หิมะ ฝน และทำให้เกิดการกระจายของสัญญาณเลเซอร์ในบรรยากาศ โปรยให้ส่วนของลำแสงที่เดินทางมาจากแหล่งปัดออกจากตัวรับสัญญาณไว้ อีกบรรยากาศผลภายใต้สภาพอากาศที่ชัดเจนคือ ความวุ่นวายที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงดัชนีหักเหของแสงในบรรยากาศแบบสุ่ม เป็นผล ขั้นตอนการสุ่มและความผันผวนของ irradiance (scintillation) สัญญาณแสงสังเกตที่ตัวรับสัญญาณ [3] นอกจากนี้ การเชื่อมโยง FSO ยังขึ้นกับประสิทธิภาพการทำงานผิดพลาดชี้ ชี้ข้อผิดพลาดเกิดขึ้นเนื่องจากแนวทางกลหรือข้อผิดพลาดในระบบการติดตาม ระหว่างปรากฏการณ์ทั้งหมด หมอกนำเกี่ยวกับ repercussions มากที่สุดเนื่องจากมันเป็น constituted หยดน้ำขนาดเล็กที่มีขนาดใกล้ขนาดของความยาวคลื่นอินฟราเรด ฝนและหิมะยังมีผลต่อประสิทธิภาพ FSO แม้ว่าผลกระทบจะมากน้อยกว่าที่หมอก หมายเหตุว่า นี้สภาพอากาศปรากฏการณ์ไม่ค่อยเกิดขึ้นพร้อมกัน และที่ช่วยในการศึกษาผลของพวกเขาต่างหาก [4], [5]โซลูชั่นครบวงจรเพื่อลดความบกพร่องของระบบ FSO จะใช้เทคนิคที่ช่วยถ่ายทอด ในการส่งแบบมัลติฮอพ เส้นทางส่งข้อมูลทั้งหมดถูกแบ่งออกเป็นระยะทางขนาดเล็กระหว่างรีเลย์หรือกระโดดซึ่งทุกข์ทรมานจากการสูญเสียน้อยกว่า ฟิลด์ออปติคัลได้รับจะประมวลผล และส่งต่อไปที่รีเลย์แต่ละ ในวิธีนี้ เครือข่าย relayed อนุกรมมีประสิทธิภาพสามารถให้บริการในระยะทางไกล [6] การดำเนินการที่เหมาะสมของเครือข่ายมัลติฮอพเพิ่ม อย่างไรก็ตาม ความพึงพอใจของการเชื่อมต่อระหว่างโหนดร เครือข่ายมีกล่าวถึงทั้งหมดเชื่อมต่อเมื่อเส้นทางจากโหนไปอีก กรณีที่ไม่มีเส้นทางระหว่างต้นทางปลายทางที่อย่างน้อยหนึ่งคู่หมายความ ว่า เครือข่ายกล่าวว่า จะ ต่อ [7] วัดสำคัญในการกำหนดลักษณะการเชื่อมต่อเป็นการแยกความน่าเป็น เป็นความน่าเป็นที่สุ่มโหนไม่สื่อสารใด ๆ โหนอื่น ๆ [8]การเชื่อมต่อที่ดูเหมือนจะ มีบทบาทสำคัญในเครือข่ายไร้สายตั้งแต่เกิดดับเป็นไปได้ในการดำเนินงานเป็นบ่อยมากขึ้นกว่าในระบบใช้สายจำนวนมาก เป็นประโยชน์ของวง RF เป็นทางทั่วไปเพื่อให้บริการโทรคมนาคมในอากาศ ส่วนใหญ่ของการศึกษาการเชื่อมต่อปัจจุบันเกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพของวิทยุ เครือข่ายมือถือ และไร้สายเซนเซอร์ ศึกษาทั่วไปของรวมชนิดนี้ [9] [10] ในบริบทของเครือข่ายไร้สายออปติคอล มีปรากฏเป็น การขาดงานของการทำงานคล้ายกันในเทคนิคเปิด เพราะว่าสนใจในฟิลด์เฉพาะนี้อยู่ในฤดูกาลปัจจุบัน ที่เป็นแรงจูงใจสำคัญสำหรับทีมงานของเราจะเริ่มทำงานในเรื่องนี้ เผยแพร่เอกสารแรกในพื้นที่สื่อสารอัลตราไวโอเลต (ดู [11] และ [12]) อย่างไรก็ตาม ปัญหาการเชื่อมต่อถูกท้าทายมากขึ้นในกรณีที่เครือข่าย FSO ที่ทุกข์ทรมานจากสภาพอากาศเลวร้าย ที่ดีที่สุดของผู้เขียนความรู้ มีไม่มีการวิเคราะห์รายละเอียด และมีจุดมุ่งหมายการศึกษาปัจจุบันมีช่องว่างส่วนเหลือของกระดาษจัดเป็นดังนี้ ส่วนที่สองนำเสนอ สังเขป สมมติฐานตามแบบเครือข่าย FSO ภายใต้การตรวจสอบ สรุปแนวคิดพื้นฐานความน่าเป็นการแยกโหนที่สมมติว่า โหนกระจายตามการกระจายกระบวนการจุดจริง อธิบายสมการงบประมาณเชื่อมโยงพื้นฐานเน้นผลลดทอนสัญญาณที่เกิดจากปรากฏการณ์อุตุนิยมวิทยาหลักรวม ถึงหมอก/หมอก ฝน หิมะเช่นกัน ในที่สุดก็ได้มารับส่งสัญญาณโหนภายใต้การกระทำของการเชื่อมโยงผลสภาพอากาศโดดเด่นหลากหลายส่งขั้นต่ำ ในส่วนที่สอง C เราประเมินจำนวนตัวรับส่งสัญญาณสำหรับการกำหนดเส้นทางเชื่อมโยงเพื่อให้บรรลุประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้ นอกจากนี้ยังตรวจสอบกรณีกลับกัน เช่น หาความยาวบริการสมมติว่าจำนวนตัวรับส่งสัญญาณ FSO ที่รู้จัก ในทุกกรณี ค่าพารามิเตอร์ที่เหมาะสมสอดคล้องกับระบบปฏิบัติจะถูกนำเข้าบัญชี การวิเคราะห์เสร็จสมบูรณ์แล้ว โดย investig

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ตัวอย่างรวดเร็ว
ตัวเลข
นามสกุล
เชิงอรรถ
อ้างอิง
ผู้เขียน
อ้างถึงโดย
คำสำคัญ
การแก้ไข
มาตรา IINTRODUCTION
เลนส์พื้นที่ฟรี (FSO) เป็นเทคนิคที่มีประสิทธิภาพและมีแบนด์วิธสูงสำหรับการถ่ายโอนบริการบรอดแบนด์ผ่านชี้ไปที่จุดเชื่อมโยง วิธีการที่ส่งสัญญาณ FSO ทำงานจะมากหรือน้อยเช่นเดียวกับใยแก้วนำแสงคน; แต่เนื่องจากสัญญาณเลเซอร์จะถูกโอนตอนนี้ผ่านชั้นบรรยากาศที่สูญเสียในเส้นทางระหว่างเครื่องส่งและรับจะกลายเป็นยกเนื่องจากมากมายเหลือเฟือของปัจจัยอันตรายที่ปรากฏ อากาศ, ระยะทางขยายพันธุ์กระเจิงการดูดซึมความวุ่นวายชี้ผลกระทบข้อผิดพลาดเลเซอร์ความยาวคลื่นและข้อมูลอัตราคือบางส่วนขององค์ประกอบที่กำหนดและสุ่มที่นำไปสู่ประสิทธิภาพโดยรวมของการเชื่อมโยงไร้สายออปติคอล [1], [2]. แม้ว่า ทุกปัจจัยที่ทวีความรุนแรงมีบทบาทสำคัญนักออกแบบและพัฒนาระบบโดยเฉพาะอย่างยิ่งควรใช้ปรากฏการณ์ทางอุตุนิยมวิทยาในการพิจารณาเมื่อพวกเขาตั้งใจที่จะปรับใช้เครือข่าย FSO ที่แข็งแกร่งในการปฏิบัติ ตัดหมอก, หิมะและฝนทำให้เกิดการกระเจิงของสัญญาณเลเซอร์ในชั้นบรรยากาศ กระเจิงทำให้เป็นส่วนหนึ่งของแสงไฟที่เดินทางมาจากแหล่งที่มาหันเหความสนใจออกไปจากเครื่องรับตั้งใจ อีกผลกระทบบรรยากาศภายใต้สภาพอากาศที่ชัดเจนคือความวุ่นวายที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงแบบสุ่มในดัชนีการหักเหของแสงในชั้นบรรยากาศ เป็นผลให้ขั้นตอนการสุ่มและความผันผวนของรังสี (ประกาย) ของสัญญาณแสงได้มีการปฏิบัติที่รับ [3] นอกจากนี้การเชื่อมโยง FSO ยังขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพการทำงานข้อผิดพลาดชี้ ข้อผิดพลาดชี้เกิดขึ้นเนื่องจากแนวกลหรือความผิดพลาดในระบบการติดตาม ท่ามกลางปรากฏการณ์หมอกนำเกี่ยวกับผลกระทบที่ยิ่งใหญ่ที่สุดเพราะมันเป็นบัญญัติของหยดน้ำขนาดเล็กมีขนาดใกล้ขนาดของความยาวคลื่นอินฟราเรด หิมะและฝนตกยังมีอิทธิพลต่อผลการดำเนินงาน FSO แม้ว่าผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญน้อยกว่าที่มีหมอก โปรดทราบว่าเหล่านี้ปรากฏการณ์สภาพอากาศที่ไม่ค่อยเกิดขึ้นพร้อมกันและที่ช่วยในการศึกษาผลกระทบของพวกเขาแยกกัน [4] [5]. เป็นโซลูชั่นที่มีประสิทธิภาพเพื่อลดความบกพร่องในการทำงานของระบบ FSO คือการใช้เทคนิคการถ่ายทอดความช่วยเหลือ ในการส่งแบบ multi-Hop, เส้นทางการส่งทั้งหมดแบ่งออกเป็นระยะทางขนาดเล็กระหว่างรีเลย์หรือกระโดดซึ่งต้องทนทุกข์ทรมานจากการสูญเสียน้อย ในแต่ละผลัดสนามออปติคอลได้รับการประมวลผลและส่งต่อไปยังหน้าหนึ่ง ในทางที่เป็นเครือข่ายที่มีประสิทธิภาพ relayed อนุกรมสามารถให้บริการในระยะไกล [6] การดำเนินการที่เหมาะสมของเครือข่ายแบบ multi-Hop ต้อง แต่ความพึงพอใจของการเชื่อมต่อโหนดหมู่ของตน เครือข่ายกล่าวจะเชื่อมต่ออย่างเต็มที่เมื่อเส้นทางที่มีอยู่จากโหนดใด ๆ ไปยังอีก กรณีที่ไม่มีเส้นทางระหว่างอย่างน้อยหนึ่งคู่แหล่งปลายทางใดหมายความว่าเครือข่ายจะบอกว่าจะตัดการเชื่อมต่อ [7] เมตริกที่สำคัญที่จะอธิบายลักษณะการเชื่อมต่อความน่าจะเป็นแยกที่กำหนดไว้น่าจะเป็นที่โหนดสุ่มไม่สามารถสื่อสารกับโหนดอื่น ๆ [8]. การเชื่อมต่อดูเหมือนว่าจะมีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งในเครือข่ายไร้สายตั้งแต่การเกิดจากการขาดความเป็นไปได้ในการดำเนินงานของพวกเขามากขึ้น บ่อยกว่าในระบบสาย ขณะที่การใช้ประโยชน์จากวง RF มีวิธีที่พบในการให้บริการโทรคมนาคมในอากาศส่วนใหญ่ของการศึกษาการเชื่อมต่อปัจจุบันที่เกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพการทำงานของวิทยุมือถือและเครือข่ายเซ็นเซอร์ไร้สาย การศึกษาโดยทั่วไปของชนิดนี้ ได้แก่ [9] และ [10] ในบริบทของเครือข่ายไร้สายแสงปรากฏจะมีการขาดของการทำงานที่คล้ายกันในวรรณคดีทางเทคนิคเปิดส่วนใหญ่เป็นเพราะความสนใจในด้านนี้โดยเฉพาะคือในปัจจุบันในฤดูกาลหน้า นั่นคือแรงจูงใจที่สำคัญสำหรับทีมงานของเราจะเริ่มต้นทำงานในเรื่องนี้เผยแพร่เอกสารครั้งแรกในพื้นที่ของการสื่อสารอัลตราไวโอเลต (ดู [11] และ [12]) อย่างไรก็ตามปัญหาการเชื่อมต่อมีมากที่ท้าทายมากขึ้นในกรณีของเครือข่ายที่ประสบ FSO ส่วนใหญ่มาจากสภาพอากาศที่ไม่พึงประสงค์ ที่ดีที่สุดของความรู้ที่ผู้เขียนมีไม่ได้อยู่ที่การวิเคราะห์รายละเอียดและการศึกษาปัจจุบันมีจุดมุ่งหมายเพื่อเติมช่องว่างนี้. ส่วนที่เหลือของกระดาษที่มีการจัดระเบียบดังต่อไปนี้ ส่วนครั้งที่สองนำเสนอในช่วงสั้น ๆ สมมติฐานตามด้วยรูปแบบเครือข่าย FSO ภายใต้การตรวจสอบ สรุปแนวคิดพื้นฐานของความน่าจะเป็นโหนดแยกสมมติว่าโหนดจะกระจายไปตามการกระจายกระบวนการจุดที่สมจริง นอกจากนี้ยังอธิบายสมการเชื่อมโยงงบประมาณขั้นพื้นฐานที่มุ่งเน้นเกี่ยวกับผลกระทบการลดทอนที่เกิดจากปรากฏการณ์ทางอุตุนิยมวิทยาหลักรวมถึงหมอก / หมอกฝนและหิมะได้เป็นอย่างดี ช่วงเกียร์ต่ำสุดของโหนดส่งสัญญาณภายใต้การกระทำของผลกระทบสภาพอากาศที่โดดเด่นในการเชื่อมโยงที่ได้มาในที่สุด ในส่วนย่อย II.C เราประเมินจำนวนเครื่องรับส่งสัญญาณสำหรับเส้นทางการเชื่อมโยงที่กำหนดเพื่อให้บรรลุประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้ นอกจากนี้เรายังตรวจสอบกรณีที่ย้อนกลับคือหาความยาวบริการสมมติว่าเป็นจำนวนที่รู้จักกันส่งสัญญาณ FSO ในทุกกรณีค่าพารามิเตอร์ที่เหมาะสมสอดคล้องกับระบบการปฏิบัติถูกนำเข้าบัญชี การวิเคราะห์จะเสร็จสมบูรณ์โดย investig